(57)【要約】【課題】ナノ粒子の複合体を利用した電荷トラップ型メモリ素子及びその製造方法を提供する。【解決手段】本発明によれば、基板と、この基板上にナノ粒子の複合体で形成された電荷トラップ層を有するゲート構造体と、を備える電荷トラップ型メモリ素子と、その製造方法が提供される。本発明によれば、電荷トラップ性の良好なナノ粒子が絶縁性ナノ粒子の間に存在するので、既存の電荷トラップ性の良好なナノ粒子のみを使用してメモリを形成する場合に問題になった金属ナノ粒子が互いに集まる現象が生じない。また、電荷トラップ性の良好なナノ粒子が絶縁性ナノ粒子の複合体からなる電荷トラップ層を備えることにより、優秀なリテンション特性を持つことができる。【選択図】図１
2007073969.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板と、
前記基板上に形成され、電荷トラップ層を有するゲート構造体と、
を備え、
前記電荷トラップ層は、
電荷トラップ性ナノ粒子と絶縁性ナノ粒子との複合体から形成されることを特徴とする、電荷トラップ型メモリ素子。
【請求項２】
前記複合体は、前記電荷トラップ性ナノ粒子と絶縁性ナノ粒子との複合体溶液を固形化して形成され、
前記複合体溶液中の前記電荷トラップ性ナノ粒子と前記絶縁性ナノ粒子とは、有機溶媒を使用する液相合成を通じて互いに混ざりうる界面活性剤で、キャッピングされていることを特徴とする、請求項１に記載の電荷トラップ型メモリ素子。
【請求項３】
前記電荷トラップ性ナノ粒子は、
Ｐｔ、Ｐｄ、Ｎｉ、Ｒｕ、Ｃｏ、Ｃｒ、Ｍｏ、Ｗ、Ｍｎ、Ｆｅ、Ｒｕ、Ｏｓ、Ｐｈ、Ｉｒ、Ｔａ、Ａｕ、およびＡｇからなる群より選択されたいずれか一つあるいは二種以上の合金からなる金属ナノ粒子、
Ｓｉ、Ｇｅを含む単一元素化合物、及びＳｉＣ、ＳｉＧｅを含む二元素化合物からなる群より選択されたＩＶ族半導体からなるナノ粒子、
ＣｄＳｅ、ＣｄＴｅ、ＺｎＳ、ＺｎＳｅ、ＺｎＴｅ、ＺｎＯ、ＨｇＳ、ＨｇＳｅ、ＨｇＴｅの二元素化合物、ＣｄＳｅＳ、ＣｄＳｅＴｅ、ＣｄＳＴｅ、ＺｎＳｅＳ、ＺｎＳｅＴｅ、ＺｎＳＴｅ、ＨｇＳｅＳ、ＨｇＳｅＴｅ、ＨｇＳＴｅ、ＣｄＺｎＳ、ＣｄＺｎＳｅ、ＣｄＺｎＴｅ、ＣｄＨｇＳ、ＣｄＨｇＳｅ、ＣｄＨｇＴｅ、ＨｇＺｎＳ、ＨｇＺｎＳｅの三元素化合物、及びＨｇＺｎＴｅ、ＣｄＺｎＳｅＳ、ＣｄＺｎＳｅＴｅ、ＣｄＺｎＳＴｅ、ＣｄＨｇＳｅＳ、ＣｄＨｇＳｅＴｅ、ＣｄＨｇＳＴｅ、ＨｇＺｎＳｅＳ、ＨｇＺｎＳｅＴｅ、ＨｇＺｎＳＴｅの四元素化合物からなる群より選択されたＩＩ−ＶＩ族化合物半導体ナノ粒子、
ＧａＮ、ＧａＰ、ＧａＡｓ、ＧａＳｂ、ＡｌＮ、ＡｌＰ、ＡｌＡｓ、ＡｌＳｂ、ＩｎＮ、ＩｎＰ、ＩｎＡｓ、ＩｎＳｂの二元素化合物、ＧａＮＰ、ＧａＮＡｓ、ＧａＮＳｂ、ＧａＰＡｓ、ＧａＰＳｂ、ＡｌＮＰ、ＡｌＮＡｓ、ＡｌＮＳｂ、ＡｌＰＡｓ、ＡｌＰＳｂ、ＩｎＮＰ、ＩｎＮＡｓ、ＩｎＮＳｂ、ＩｎＰＡｓ、ＩｎＰＳｂ、ＧａＡｌＮＰの三元素化合物、及びＧａＡｌＮＡｓ、ＧａＡｌＮＳｂ、ＧａＡｌＰＡｓ、ＧａＡｌＰＳｂ、ＧａＩｎＮＰ、ＧａＩｎＮＡｓ、ＧａＩｎＮＳｂ、ＧａＩｎＰＡｓ、ＧａＩｎＰＳｂ、ＩｎＡｌＮＰ、ＩｎＡｌＮＡｓ、ＩｎＡｌＮＳｂ、ＩｎＡｌＰＡｓ、ＩｎＡｌＰＳｂの四元素化合物からなる群より選択されたＩＩＩ−Ｖ族化合物半導体ナノ粒子、
ＳｎＳ、ＳｎＳｅ、ＳｎＴｅ、ＰｂＳ、ＰｂＳｅ、ＰｂＴｅの二元素化合物、ＳｎＳｅＳ、ＳｎＳｅＴｅ、ＳｎＳＴｅ、ＰｂＳｅＳ、ＰｂＳｅＴｅ、ＰｂＳＴｅ、ＳｎＰｂＳ、ＳｎＰｂＳｅ、ＳｎＰｂＴｅの三元素化合物及びＳｎＰｂＳＳｅ、ＳｎＰｂＳｅＴｅ、ＳｎＰｂＳＴｅの四元素化合物からなる群より選択されたＩＶ−ＶＩ族化合物半導体ナノ粒子のうち一つあるいは二種以上からなり、
前記絶縁性ナノ粒子は、ＺｎＯ、ＺｒＯ２、ＳｉＯ２、ＳｎＯ２、ＴｉＯ２、ＨｆＯ２、ＢａＴｉＯ３、ＣｅＯ２、Ａｌ２Ｏ３、Ｔａ２Ｏ５、Ｉｎ２Ｏ３を含む酸化物ナノ粒子、シリコン窒化物及びシリコンオキシナイトライドを含む窒化物ナノ粒子、Ｃ（ｃａｒｂｏｎ、ｄｉａｍｏｎｄ）、ＩＩ−Ｖ族、ＩＩＩ−Ｖ族化合物半導体物質粒子からなる群より選択されたいずれか一つあるいは二種以上からなることを特徴とする、請求項２に記載の電荷トラップ型メモリ素子。
【請求項４】
前記界面活性剤は、末端にＣＯＯＨ基を持つ炭素数６〜２２のアルカンまたはアルケン、末端にＰＯＯＨ基を持つ炭素数６〜２２のアルカンまたはアルケン、または末端にＳＯＯＨ基を持つ炭素数６〜２２のアルカンまたはアルケン、及び末端にＮＨ２基を持つ炭素数６〜２２のアルカンまたはアルケンのうちいずれか一つからなることを特徴とする、請求項３に記載の電荷トラップ型メモリ素子。
【請求項５】
前記界面活性剤は、オレイン酸、ステアリン酸、パルミチン酸、へキシルホスホン酸、ｎ−オクチルホスホン酸、テトラデシルホスホン酸、オクタデシルホスホン酸、ｎ−オクチルアミン、ヘキサデシルアミンからなる群より選択された少なくともいずれか一つであることを特徴とする、請求項４に記載の電荷トラップ型メモリ素子。
【請求項６】
前記界面活性剤は、末端にＣＯＯＨ基を持つ炭素数６〜２２のアルカンまたはアルケン、末端にＰＯＯＨ基を持つ炭素数６〜２２のアルカンまたはアルケン、または末端にＳＯＯＨ基を持つ炭素数６〜２２のアルカンまたはアルケン、及び末端にＮＨ２基を持つ炭素数６〜２２のアルカンまたはアルケンのうちいずれか一つからなることを特徴とする、請求項２に記載の電荷トラップ型メモリ素子。
【請求項７】
前記界面活性剤は、オレイン酸、ステアリン酸、パルミチン酸、へキシルホスホン酸、ｎ−オクチルホスホン酸、テトラデシルホスホン酸、オクタデシルホスホン酸、ｎ−オクチルアミン、ヘキサデシルアミンからなる群より選択された少なくともいずれか一つであることを特徴とする、請求項６に記載の電荷トラップ型メモリ素子。
【請求項８】
前記電荷トラップ性ナノ粒子は、
Ｐｔ、Ｐｄ、Ｎｉ、Ｒｕ、Ｃｏ、Ｃｒ、Ｍｏ、Ｗ、Ｍｎ、Ｆｅ、Ｒｕ、Ｏｓ、Ｐｈ、Ｉｒ、Ｔａ、Ａｕ、Ａｇからなる群より選択されたいずれか一つあるいは二種以上の合金からなる金属ナノ粒子、
Ｓｉ、Ｇｅを含む単一元素化合物及びＳｉＣ、ＳｉＧｅを含む二元素化合物からなる群より選択されたＩＶ族半導体からなるナノ粒子、
ＣｄＳｅ、ＣｄＴｅ、ＺｎＳ、ＺｎＳｅ、ＺｎＴｅ、ＺｎＯ、ＨｇＳ、ＨｇＳｅ、ＨｇＴｅの二元素化合物、ＣｄＳｅＳ、ＣｄＳｅＴｅ、ＣｄＳＴｅ、ＺｎＳｅＳ、ＺｎＳｅＴｅ、ＺｎＳＴｅ、ＨｇＳｅＳ、ＨｇＳｅＴｅ、ＨｇＳＴｅ、ＣｄＺｎＳ、ＣｄＺｎＳｅ、ＣｄＺｎＴｅ、ＣｄＨｇＳ、ＣｄＨｇＳｅ、ＣｄＨｇＴｅ、ＨｇＺｎＳ、ＨｇＺｎＳｅの三元素化合物及びＨｇＺｎＴｅ、ＣｄＺｎＳｅＳ、ＣｄＺｎＳｅＴｅ、ＣｄＺｎＳＴｅ、ＣｄＨｇＳｅＳ、ＣｄＨｇＳｅＴｅ、ＣｄＨｇＳＴｅ、ＨｇＺｎＳｅＳ、ＨｇＺｎＳｅＴｅ、ＨｇＺｎＳＴｅの四元素化合物からなる群より選択されたＩＩ−ＶＩ族化合物半導体ナノ粒子、
ＧａＮ、ＧａＰ、ＧａＡｓ、ＧａＳｂ、ＡｌＮ、ＡｌＰ、ＡｌＡｓ、ＡｌＳｂ、ＩｎＮ、ＩｎＰ、ＩｎＡｓ、ＩｎＳｂの二元素化合物、ＧａＮＰ、ＧａＮＡｓ、ＧａＮＳｂ、ＧａＰＡｓ、ＧａＰＳｂ、ＡｌＮＰ、ＡｌＮＡｓ、ＡｌＮＳｂ、ＡｌＰＡｓ、ＡｌＰＳｂ、ＩｎＮＰ、ＩｎＮＡｓ、ＩｎＮＳｂ、ＩｎＰＡｓ、ＩｎＰＳｂ、ＧａＡｌＮＰの三元素化合物及びＧａＡｌＮＡｓ、ＧａＡｌＮＳｂ、ＧａＡｌＰＡｓ、ＧａＡｌＰＳｂ、ＧａＩｎＮＰ、ＧａＩｎＮＡｓ、ＧａＩｎＮＳｂ、ＧａＩｎＰＡｓ、ＧａＩｎＰＳｂ、ＩｎＡｌＮＰ、ＩｎＡｌＮＡｓ、ＩｎＡｌＮＳｂ、ＩｎＡｌＰＡｓ、ＩｎＡｌＰＳｂの四元素化合物からなる群より選択されたＩＩＩ−Ｖ族化合物半導体ナノ粒子、
ＳｎＳ、ＳｎＳｅ、ＳｎＴｅ、ＰｂＳ、ＰｂＳｅ、ＰｂＴｅの二元素化合物、ＳｎＳｅＳ、ＳｎＳｅＴｅ、ＳｎＳＴｅ、ＰｂＳｅＳ、ＰｂＳｅＴｅ、ＰｂＳＴｅ、ＳｎＰｂＳ、ＳｎＰｂＳｅ、ＳｎＰｂＴｅの三元素化合物及びＳｎＰｂＳＳｅ、ＳｎＰｂＳｅＴｅ、ＳｎＰｂＳＴｅの四元素化合物からなる群より選択されたＩＶ−ＶＩ族化合物半導体ナノ粒子のうち一つあるいは二種以上からなることを特徴とする、請求項１に記載の電荷トラップ型メモリ素子。
【請求項９】
前記絶縁性ナノ粒子は、ＺｎＯ、ＺｒＯ２、ＳｉＯ２、ＳｎＯ２、ＴｉＯ２、ＨｆＯ２、ＢａＴｉＯ３、ＣｅＯ２、Ａｌ２Ｏ３、Ｔａ２Ｏ５、Ｉｎ２Ｏ３を含む酸化物ナノ粒子、シリコン窒化物及びシリコンオキシナイトライドを含む窒化物ナノ粒子、Ｃ（ｃａｒｂｏｎ、ｄｉａｍｏｎｄ）、ＩＩ−Ｖ族、ＩＩＩ−Ｖ族化合物半導体物質粒子からなる群より選択されたいずれか一つあるいは二種以上からなることを特徴とする、請求項１に記載の電荷トラップ型メモリ素子。
【請求項１０】
前記絶縁性ナノ粒子は、前記電荷トラップ性ナノ粒子よりエネルギーバンドギャップの大きい物質からなることを特徴とする、請求項１に記載の電荷トラップ型メモリ素子。
【請求項１１】
前記ゲート構造体は、
前記基板と前記電荷トラップ層との間のトンネル絶縁膜と、
前記電荷トラップ層上に形成されるブロッキング絶縁膜と、
前記ブロッキング絶縁膜上に形成されるゲート電極と、
をさらに備えることを特徴とする、請求項１〜１０のいずれかに記載の電荷トラップ型メモリ素子。
【請求項１２】
前記トンネル絶縁膜と接触するように前記基板に形成された、第１不純物領域及び第２不純物領域をさらに備えることを特徴とする、請求項１１に記載の電荷トラップ型メモリ素子。
【請求項１３】
基板上に電荷トラップ層を有するゲート構造体を備える電荷トラップ型メモリ素子の製造方法であって、
前記電荷トラップ層を有する前記ゲート構造体を形成する工程を備え、
前記電荷トラップ層を形成する工程は、
電荷トラップ性ナノ粒子と絶縁性ナノ粒子との複合体溶液を塗布する工程と、
前記複合体溶液を固形化して複合体を形成する工程と、
を含むことを特徴とする、電荷トラップ型メモリ素子の製造方法。
【請求項１４】
前記複合体溶液は、スピンコーティング、ディップコーティング、ドロップキャスティング及びセルフアセンブリのうちいずれか一つで塗布されることを特徴とする、請求項１３に記載の電荷トラップ型メモリ素子の製造方法。
【請求項１５】
前記ゲート構造体を形成する工程は、
前記電荷トラップ層の形成前に、前記基板上にトンネル絶縁膜を形成する工程と、
前記電荷トラップ層上にブロッキング絶縁膜を形成する工程と、
前記ブロッキング絶縁膜上にゲート電極を形成する工程と、
をさらに含むことを特徴とする、請求項１３に記載の電荷トラップ型メモリ素子の製造方法。
【請求項１６】
第１不純物領域及び第２不純物領域が、前記トンネル絶縁膜と接触するように、前記基板にさらに形成されることを特徴とする、請求項１５に記載の電荷トラップ型メモリ素子の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電荷トラップ型メモリ素子及びその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
メモリ素子のうち不揮発性メモリ素子は、電源供給が遮断されても保存されたデータが消滅されずに保存される保存素子であって、代表的なものとして、例えばフラッシュメモリ素子を挙げることができる。
【０００３】
フラッシュメモリ素子には、フローティングゲートが誘電膜間に形成されてフローティングゲートに電荷を蓄積する浮遊ゲート型メモリ素子と、電荷トラップ層が誘電膜間に形成されて電荷トラップ層に電荷を蓄積し、この電荷トラップ層をストレージノードとして利用する電荷トラップ型メモリ素子とがある。
【０００４】
電荷トラップ型メモリ素子の一例には、電荷トラップ層としてシリコン窒化膜を使用する、ＳＯＮＯＳ（Ｓｉｌｉｃｏｎ−Ｏｘｉｄｅ−Ｎｉｔｒｉｄｅ−Ｏｘｉｄｅ−Ｓｉｌｉｃｏｎ）型メモリ素子がある。ここで、ＳＯＮＯＳ型メモリ素子は、ソース領域とドレイン領域とが形成されたシリコン基板上に、トンネル絶縁膜、電荷トラップ層、ブロッキング絶縁膜が積層され、このブロック層絶縁膜上にゲート電極を形成した構造を持つ。トンネル絶縁膜及びブロッキング絶縁膜は、ＳｉＯ２から形成され、電荷トラップ層は、シリコン窒化膜（Ｓｉ３Ｎ４）から形成されうる。
【０００５】
近年、ナノ粒子を電荷トラップ層として使用する電荷トラップ型メモリ素子が、活発に研究されている。金属及び半導体ナノ粒子は、大きい仕事関数を持っており、電極から伝えられた電子を安定して保存できるので、トンネル絶縁膜を通過する電荷を保存するトラップサイトの役割を果たす。
【０００６】
フラッシュメモリ素子において、毎年増大しつつあるメモリ容量の拡大要求を充足させるために、メモリセルサイズは急速に縮小している。また、電荷トラップ型メモリ素子においても、漏れ電流により保存されたデータを長時間正常に維持する特性、すなわち、リテンション特性を維持しつつ電荷を保存でき、かつメモリセルサイズを縮小させるために、多くの努力がなされつつある。したがって、それぞれのナノ粒子を、独立した一つのメモリセルとして使用すれば、メモリセルサイズを非常に縮小させた、高集積メモリを具現できると予想される。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、メモリの集積度を増大させるために単位面積当たりナノ粒子の数を増大させれば、ナノ粒子に蓄積される電荷量が増大して、メモリの速度及び性能が向上するが、ナノ粒子の密度が増大するにつれてナノ粒子間の距離が近づいて、ナノ粒子間のトンネリングによって漏れ電流が増大する問題が激しくなる。また、漏れ電流が増大すれば、情報維持時間が低下して、メモリ性能が低下する。また、ナノ粒子の密度を増大させれば、メモリを製造する過程で金属ナノ粒子が互いに集まって、素子の性能が落ちる現象が生じる。
【０００８】
そこで、本発明は、このような問題に鑑みてなされたもので、その目的は、ナノ粒子の密度の増大に伴う漏れ電流の増大やナノ粒子が互いに集まってしまうという問題を改善することが可能な、新規かつ改良された電荷トラップ型メモリ素子及びその製造方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記課題を解決するために、本発明のある観点によれば、基板と、基板上に形成され、電荷トラップ層を有するゲート構造体と、を備え、上記電荷トラップ層は、電荷トラップ性の良好なナノ粒子（電荷トラップ性ナノ粒子）と絶縁性のナノ粒子（絶縁性ナノ粒子）との複合体で形成される電荷トラップ型メモリ素子が提供される。
【００１０】
上記の複合体は、電荷トラップ性の良好なナノ粒子と絶縁性ナノ粒子との複合体溶液を固形化して形成され、上記複合体溶液中の電荷トラップ性の良好なナノ粒子と絶縁性ナノ粒子とは、有機溶媒を使用する液相合成を通じて互いに混ざりあうことが可能な界面活性剤で、キャッピングされている（覆われている）ように構成してもよい。
【００１１】
上記の電荷トラップ性ナノ粒子は、（１）Ｐｔ、Ｐｄ、Ｎｉ、Ｒｕ、Ｃｏ、Ｃｒ、Ｍｏ、Ｗ、Ｍｎ、Ｆｅ、Ｒｕ、Ｏｓ、Ｐｈ、Ｉｒ、Ｔａ、Ａｕ、Ａｇからなる群より選択されたいずれか一つあるいは二種以上の合金からなる金属ナノ粒子、（２）Ｓｉ、Ｇｅを含む単一元素化合物、及びＳｉＣ、ＳｉＧｅを含む二元素化合物からなる群より選択されたＩＶ族半導体からなるナノ粒子、（３）ＣｄＳｅ、ＣｄＴｅ、ＺｎＳ、ＺｎＳｅ、ＺｎＴｅ、ＺｎＯ、ＨｇＳ、ＨｇＳｅ、ＨｇＴｅの二元素化合物、ＣｄＳｅＳ、ＣｄＳｅＴｅ、ＣｄＳＴｅ、ＺｎＳｅＳ、ＺｎＳｅＴｅ、ＺｎＳＴｅ、ＨｇＳｅＳ、ＨｇＳｅＴｅ、ＨｇＳＴｅ、ＣｄＺｎＳ、ＣｄＺｎＳｅ、ＣｄＺｎＴｅ、ＣｄＨｇＳ、ＣｄＨｇＳｅ、ＣｄＨｇＴｅ、ＨｇＺｎＳ、ＨｇＺｎＳｅの三元素化合物、及びＨｇＺｎＴｅ、ＣｄＺｎＳｅＳ、ＣｄＺｎＳｅＴｅ、ＣｄＺｎＳＴｅ、ＣｄＨｇＳｅＳ、ＣｄＨｇＳｅＴｅ、ＣｄＨｇＳＴｅ、ＨｇＺｎＳｅＳ、ＨｇＺｎＳｅＴｅ、ＨｇＺｎＳＴｅの四元素化合物からなる群より選択されたＩＩ−ＶＩ族化合物半導体ナノ粒子、（４）ＧａＮ、ＧａＰ、ＧａＡｓ、ＧａＳｂ、ＡｌＮ、ＡｌＰ、ＡｌＡｓ、ＡｌＳｂ、ＩｎＮ、ＩｎＰ、ＩｎＡｓ、ＩｎＳｂの二元素化合物、ＧａＮＰ、ＧａＮＡｓ、ＧａＮＳｂ、ＧａＰＡｓ、ＧａＰＳｂ、ＡｌＮＰ、ＡｌＮＡｓ、ＡｌＮＳｂ、ＡｌＰＡｓ、ＡｌＰＳｂ、ＩｎＮＰ、ＩｎＮＡｓ、ＩｎＮＳｂ、ＩｎＰＡｓ、ＩｎＰＳｂ、ＧａＡｌＮＰの三元素化合物、及びＧａＡｌＮＡｓ、ＧａＡｌＮＳｂ、ＧａＡｌＰＡｓ、ＧａＡｌＰＳｂ、ＧａＩｎＮＰ、ＧａＩｎＮＡｓ、ＧａＩｎＮＳｂ、ＧａＩｎＰＡｓ、ＧａＩｎＰＳｂ、ＩｎＡｌＮＰ、ＩｎＡｌＮＡｓ、ＩｎＡｌＮＳｂ、ＩｎＡｌＰＡｓ、ＩｎＡｌＰＳｂの四元素化合物からなる群より選択されたＩＩＩ−Ｖ族化合物半導体ナノ粒子、（５）ＳｎＳ、ＳｎＳｅ、ＳｎＴｅ、ＰｂＳ、ＰｂＳｅ、ＰｂＴｅの二元素化合物、ＳｎＳｅＳ、ＳｎＳｅＴｅ、ＳｎＳＴｅ、ＰｂＳｅＳ、ＰｂＳｅＴｅ、ＰｂＳＴｅ、ＳｎＰｂＳ、ＳｎＰｂＳｅ、ＳｎＰｂＴｅの三元素化合物及びＳｎＰｂＳＳｅ、ＳｎＰｂＳｅＴｅ、ＳｎＰｂＳＴｅの四元素化合物からなる群より選択されたＩＶ−ＶＩ族化合物半導体ナノ粒子のうち一つあるいは二種以上からなり、上記絶縁性ナノ粒子は、ＺｎＯ、ＺｒＯ２、ＳｉＯ２、ＳｎＯ２、ＴｉＯ２、ＨｆＯ２、ＢａＴｉＯ３、ＣｅＯ２、Ａｌ２Ｏ３、Ｔａ２Ｏ５、Ｉｎ２Ｏ３を含む酸化物ナノ粒子、シリコン窒化物及びシリコンオキシナイトライドを含む窒化物ナノ粒子、Ｃ（ｃａｒｂｏｎ、ｄｉａｍｏｎｄ）、ＩＩ−Ｖ族、ＩＩＩ−Ｖ族化合物半導体物質粒子からなる群より選択されたいずれか一つあるいは二種以上からなるように構成してもよい。
【００１２】
上記の界面活性剤は、末端にＣＯＯＨ基を持つ炭素数６〜２２のアルカンまたはアルケン、末端にＰＯＯＨ基を持つ炭素数６〜２２のアルカンまたはアルケン、または末端にＳＯＯＨ基を持つ炭素数６〜２２のアルカンまたはアルケン、及び末端にＮＨ２基を持つ炭素数６〜２２のアルカンまたはアルケンのうちいずれか一つからなるように構成してもよい。
【００１３】
上記の界面活性剤は、オレイン酸、ステアリン酸、パルミチン酸、へキシルホスホン酸、ｎ−オクチルホスホン酸、テトラデシルホスホン酸、オクタデシルホスホン酸、ｎ−オクチルアミン、ヘキサデシルアミンからなる群より選択された少なくともいずれか一つであるように構成してもよい。
【００１４】
上記の界面活性剤は、末端にＣＯＯＨ基を持つ炭素数６〜２２のアルカンまたはアルケン、末端にＰＯＯＨ基を持つ炭素数６〜２２のアルカンまたはアルケン、または末端にＳＯＯＨ基を持つ炭素数６〜２２のアルカンまたはアルケン、及び末端にＮＨ２基を持つ炭素数６〜２２のアルカンまたはアルケンのうちいずれか一つからなるように構成してもよい。
【００１５】
上記の電荷トラップ性ナノ粒子は、（１）Ｐｔ、Ｐｄ、Ｎｉ、Ｒｕ、Ｃｏ、Ｃｒ、Ｍｏ、Ｗ、Ｍｎ、Ｆｅ、Ｒｕ、Ｏｓ、Ｐｈ、Ｉｒ、Ｔａ、Ａｕ、Ａｇからなる群より選択されたいずれか一つあるいは二種以上の合金からなる金属ナノ粒子、（２）Ｓｉ、Ｇｅを含む単一元素化合物及びＳｉＣ、ＳｉＧｅを含む二元素化合物からなる群より選択されたＩＶ族半導体からなるナノ粒子、（３）ＣｄＳｅ、ＣｄＴｅ、ＺｎＳ、ＺｎＳｅ、ＺｎＴｅ、ＺｎＯ、ＨｇＳ、ＨｇＳｅ、ＨｇＴｅの二元素化合物、ＣｄＳｅＳ、ＣｄＳｅＴｅ、ＣｄＳＴｅ、ＺｎＳｅＳ、ＺｎＳｅＴｅ、ＺｎＳＴｅ、ＨｇＳｅＳ、ＨｇＳｅＴｅ、ＨｇＳＴｅ、ＣｄＺｎＳ、ＣｄＺｎＳｅ、ＣｄＺｎＴｅ、ＣｄＨｇＳ、ＣｄＨｇＳｅ、ＣｄＨｇＴｅ、ＨｇＺｎＳ、ＨｇＺｎＳｅの三元素化合物及びＨｇＺｎＴｅ、ＣｄＺｎＳｅＳ、ＣｄＺｎＳｅＴｅ、ＣｄＺｎＳＴｅ、ＣｄＨｇＳｅＳ、ＣｄＨｇＳｅＴｅ、ＣｄＨｇＳＴｅ、ＨｇＺｎＳｅＳ、ＨｇＺｎＳｅＴｅ、ＨｇＺｎＳＴｅの四元素化合物からなる群より選択されたＩＩ−ＶＩ族化合物半導体ナノ粒子、（４）ＧａＮ、ＧａＰ、ＧａＡｓ、ＧａＳｂ、ＡｌＮ、ＡｌＰ、ＡｌＡｓ、ＡｌＳｂ、ＩｎＮ、ＩｎＰ、ＩｎＡｓ、ＩｎＳｂの二元素化合物、ＧａＮＰ、ＧａＮＡｓ、ＧａＮＳｂ、ＧａＰＡｓ、ＧａＰＳｂ、ＡｌＮＰ、ＡｌＮＡｓ、ＡｌＮＳｂ、ＡｌＰＡｓ、ＡｌＰＳｂ、ＩｎＮＰ、ＩｎＮＡｓ、ＩｎＮＳｂ、ＩｎＰＡｓ、ＩｎＰＳｂ、ＧａＡｌＮＰの三元素化合物及びＧａＡｌＮＡｓ、ＧａＡｌＮＳｂ、ＧａＡｌＰＡｓ、ＧａＡｌＰＳｂ、ＧａＩｎＮＰ、ＧａＩｎＮＡｓ、ＧａＩｎＮＳｂ、ＧａＩｎＰＡｓ、ＧａＩｎＰＳｂ、ＩｎＡｌＮＰ、ＩｎＡｌＮＡｓ、ＩｎＡｌＮＳｂ、ＩｎＡｌＰＡｓ、ＩｎＡｌＰＳｂの四元素化合物からなる群より選択されたＩＩＩ−Ｖ族化合物半導体ナノ粒子、（５）ＳｎＳ、ＳｎＳｅ、ＳｎＴｅ、ＰｂＳ、ＰｂＳｅ、ＰｂＴｅの二元素化合物、ＳｎＳｅＳ、ＳｎＳｅＴｅ、ＳｎＳＴｅ、ＰｂＳｅＳ、ＰｂＳｅＴｅ、ＰｂＳＴｅ、ＳｎＰｂＳ、ＳｎＰｂＳｅ、ＳｎＰｂＴｅの三元素化合物及びＳｎＰｂＳＳｅ、ＳｎＰｂＳｅＴｅ、ＳｎＰｂＳＴｅの四元素化合物からなる群より選択されたＩＶ−ＶＩ族化合物半導体ナノ粒子のうち一つあるいは二種以上からなるように構成してもよい。
【００１６】
上記の絶縁性ナノ粒子は、ＺｎＯ、ＺｒＯ２、ＳｉＯ２、ＳｎＯ２、ＴｉＯ２、ＨｆＯ２、ＢａＴｉＯ３、ＣｅＯ２、Ａｌ２Ｏ３、Ｔａ２Ｏ５、Ｉｎ２Ｏ３を含む酸化物ナノ粒子、シリコン窒化物及びシリコンオキシナイトライドを含む窒化物ナノ粒子、Ｃ（ｃａｒｂｏｎ、ｄｉａｍｏｎｄ）、ＩＩ−Ｖ族、ＩＩＩ−Ｖ族化合物半導体物質粒子からなる群より選択されたいずれか一つあるいは二種以上からなるように構成してもよい。
【００１７】
すなわち、上記の電荷トラップ性ナノ粒子は、合金からなる金属ナノ粒子、ＩＶ族半導体からなるナノ粒子、ＩＩ−ＶＩ族化合物半導体ナノ粒子、ＩＩＩ−Ｖ族化合物半導体ナノ粒子、およびＩＶ−ＶＩ族化合物半導体ナノ粒子からなる群より選択された一つあるいは二種以上から構成されてもよい。
【００１８】
上記の合金からなる金属ナノ粒子は、Ｐｔ、Ｐｄ、Ｎｉ、Ｒｕ、Ｃｏ、Ｃｒ、Ｍｏ、Ｗ、Ｍｎ、Ｆｅ、Ｒｕ、Ｏｓ、Ｐｈ、Ｉｒ、Ｔａ、Ａｕ、およびＡｇからなる群より選択されたいずれか一つあるいは二種以上の合金を含むように構成してもよい。
【００１９】
上記のＩＶ族半導体からなるナノ粒子は、Ｓｉ、Ｇｅ、ＳｉＣ、およびＳｉＧｅからなる群より選択されたＩＶ族半導体を含んでもよい。
【００２０】
上記のＩＩ−ＶＩ族化合物半導体ナノ粒子は、ＣｄＳｅ、ＣｄＴｅ、ＺｎＳ、ＺｎＳｅ、ＺｎＴｅ、ＺｎＯ、ＨｇＳ、ＨｇＳｅ、ＨｇＴｅ、ＣｄＳｅＳ、ＣｄＳｅＴｅ、ＣｄＳＴｅ、ＺｎＳｅＳ、ＺｎＳｅＴｅ、ＺｎＳＴｅ、ＨｇＳｅＳ、ＨｇＳｅＴｅ、ＨｇＳＴｅ、ＣｄＺｎＳ、ＣｄＺｎＳｅ、ＣｄＺｎＴｅ、ＣｄＨｇＳ、ＣｄＨｇＳｅ、ＣｄＨｇＴｅ、ＨｇＺｎＳ、ＨｇＺｎＳｅ、ＨｇＺｎＴｅ、ＣｄＺｎＳｅＳ、ＣｄＺｎＳｅＴｅ、ＣｄＺｎＳＴｅ、ＣｄＨｇＳｅＳ、ＣｄＨｇＳｅＴｅ、ＣｄＨｇＳＴｅ、ＨｇＺｎＳｅＳ、ＨｇＺｎＳｅＴｅ、およびＨｇＺｎＳＴｅからなる群より選択されたＩＩ−ＶＩ族化合物半導体を含んでも良い。
【００２１】
上記のＩＩＩ−Ｖ族化合物半導体ナノ粒子は、ＧａＮ、ＧａＰ、ＧａＡｓ、ＧａＳｂ、ＡｌＮ、ＡｌＰ、ＡｌＡｓ、ＡｌＳｂ、ＩｎＮ、ＩｎＰ、ＩｎＡｓ、ＩｎＳｂ、ＧａＮＰ、ＧａＮＡｓ、ＧａＮＳｂ、ＧａＰＡｓ、ＧａＰＳｂ、ＡｌＮＰ、ＡｌＮＡｓ、ＡｌＮＳｂ、ＡｌＰＡｓ、ＡｌＰＳｂ、ＩｎＮＰ、ＩｎＮＡｓ、ＩｎＮＳｂ、ＩｎＰＡｓ、ＩｎＰＳｂ、ＧａＡｌＮＰ、ＧａＡｌＮＡｓ、ＧａＡｌＮＳｂ、ＧａＡｌＰＡｓ、ＧａＡｌＰＳｂ、ＧａＩｎＮＰ、ＧａＩｎＮＡｓ、ＧａＩｎＮＳｂ、ＧａＩｎＰＡｓ、ＧａＩｎＰＳｂ、ＩｎＡｌＮＰ、ＩｎＡｌＮＡｓ、ＩｎＡｌＮＳｂ、ＩｎＡｌＰＡｓ、およびＩｎＡｌＰＳｂからなる群より選択されたＩＩＩ−Ｖ族化合物半導体を含んでもよい。
【００２２】
ＩＶ−ＶＩ族化合物半導体ナノ粒子は、ＳｎＳ、ＳｎＳｅ、ＳｎＴｅ、ＰｂＳ、ＰｂＳｅ、ＰｂＴｅ、ＳｎＳｅＳ、ＳｎＳｅＴｅ、ＳｎＳＴｅ、ＰｂＳｅＳ、ＰｂＳｅＴｅ、ＰｂＳＴｅ、ＳｎＰｂＳ、ＳｎＰｂＳｅ、ＳｎＰｂＴｅ、ＳｎＰｂＳＳｅ、ＳｎＰｂＳｅＴｅ、およびＳｎＰｂＳＴｅからなる群より選択されたＩＶ−ＶＩ族化合物半導体を含んでも良い。
【００２３】
また、上記絶縁性ナノ粒子は、酸化物ナノ粒子、窒化物ナノ粒子、炭素、ＩＩ−Ｖ族化合物半導体物質粒子、およびＩＩＩ−Ｖ族化合物半導体物質粒子からなる群より選択されたいずれか一つあるいは二種以上からなるように構成してもよい。
【００２４】
上記の酸化物ナノ粒子は、ＺｎＯ、ＺｒＯ２、ＳｉＯ２、ＳｎＯ２、ＴｉＯ２、ＨｆＯ２、ＢａＴｉＯ３、ＣｅＯ２、Ａｌ２Ｏ３、Ｔａ２Ｏ５、Ｉｎ２Ｏ３を含むように構成してもよい。
【００２５】
上記の窒化物ナノ粒子は、シリコン窒化物及びシリコンオキシナイトライドを含むように構成してもよい。
【００２６】
上記の炭素としては、例えば、炭素の単体やダイアモンド等を挙げることができる。
【００２７】
また、上記の電荷トラップ性ナノ粒子は、合金からなる金属ナノ粒子、ＩＶ族半導体からなるナノ粒子、ＩＩ−ＶＩ族化合物半導体ナノ粒子、ＩＩＩ−Ｖ族化合物半導体ナノ粒子、およびＩＶ−ＶＩ族化合物半導体ナノ粒子からなる群より選択された一つあるいは二種以上から構成され、かつ、上記絶縁性ナノ粒子は、酸化物ナノ粒子、窒化物ナノ粒子、炭素、ＩＩ−Ｖ族化合物半導体物質粒子、およびＩＩＩ−Ｖ族化合物半導体物質粒子からなる群より選択されたいずれか一つあるいは二種以上から構成されてもよい。
【００２８】
また、上記の絶縁性ナノ粒子は、電荷トラップ性ナノ粒子よりエネルギーバンドギャップの大きい物質からなるように構成してもよい。
【００２９】
上記のゲート構造体は、基板と電荷トラップ層との間に設けられるトンネル絶縁膜と、電荷トラップ層上に形成されるブロッキング絶縁膜と、ブロッキング絶縁膜上に形成されるゲート電極と、をさらに備えるように構成してもよい。
【００３０】
トンネル絶縁膜と接触するように基板に形成された、第１不純物領域及び第２不純物領域をさらに備えるように構成してもよい。
【００３１】
上記課題を解決するために、本発明の別の観点によれば、基板上に電荷トラップ層を有するゲート構造体を備える、電荷トラップ型メモリ素子の製造方法であって、上記電荷トラップ層を形成する工程は、電荷トラップ性ナノ粒子と絶縁性ナノ粒子との複合体溶液を塗布する工程と、上記複合体溶液を固形化して複合体を形成する工程と、を含むことを特徴とする、電荷トラップ型メモリ素子の製造方法が提供される。
【００３２】
上記課題を解決するために、本発明のさらに別の観点によれば、基板上に電荷トラップ層を有するゲート構造体を備える電荷トラップ型メモリ素子の製造方法であって、上記電荷トラップ層を有するゲート構造体を形成する工程を備え、当該電荷トラップ層を形成する工程は、電荷トラップ性ナノ粒子と絶縁性ナノ粒子との複合体溶液を塗布する工程と、この複合体溶液を固形化して複合体を形成する工程と、を含むことを特徴とする、電荷トラップ型メモリ素子の製造方法が提供される。
【００３３】
上記の複合体溶液は、スピンコーティング、ディップコーティング、ドロップキャスティング及びセルフアセンブリのうちいずれか一つで塗布されるように構成してもよい。
【００３４】
上記のゲート構造体を形成する工程は、電荷トラップ層の形成前に、基板上にトンネル絶縁膜を形成する工程と、電荷トラップ層上にブロッキング絶縁膜を形成する工程と、ブロッキング絶縁膜上にゲート電極を形成する工程と、をさらに含むように構成してもよい。
【００３５】
第１不純物領域及び第２不純物領域が、トンネル絶縁膜と接触するように、基板にさらに形成されるように構成してもよい。
【００３６】
上記のように、本発明によれば、電子トラップ層を金属または半導体ナノ粒子のみで形成した場合に、ナノ粒子の密度の増大につれて漏れ電流が増大するか、互いに集まる問題を改善できるように、電荷トラップ性の良好なナノ粒子と絶縁性ナノ粒子との複合体を使用する電荷トラップ型メモリ素子及びその製造方法を提供することができる。
【発明の効果】
【００３７】
本発明によれば、電荷トラップ性の良好なナノ粒子が絶縁性ナノ粒子の間に存在するので、既存の電荷トラップ性の良好なナノ粒子のみを使用してメモリを形成する場合に問題になった金属ナノ粒子が互いに集まる現象が生じない。
【００３８】
また、本発明の電荷トラップ型メモリ素子によれば、電荷トラップ性の良好なナノ粒子が絶縁性ナノ粒子の複合体からなる電荷トラップ層を備えることにより、優秀なリテンション特性を持つことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３９】
以下に添付図面を参照しながら、本発明の好適な実施の形態について詳細に説明する。なお、本明細書及び図面において、実質的に同一の機能構成を有する構成要素については、同一の符号を付することにより重複説明を省略する。
【００４０】
本発明は、メモリ素子及びその製造方法に係り、より詳細には、ナノ粒子の複合体を利用した電荷トラップ型メモリ素子及びその製造方法に関する。
【００４１】
図１は、本発明の一実施形態による電荷トラップ型メモリ素子１０を概略的に示す。図１での各層や領域の厚さは、明確性のために誇張して図示した。
【００４２】
図１を参照すれば、本発明の一実施形態による電荷トラップ型メモリ素子１０は、基板１１と、この基板１１上に形成されたゲート構造体２０とを備える。
【００４３】
基板１１には、所定の導電性不純物がドーピングされた第１不純物領域１３及び第２不純物領域１５が形成されている。第１不純物領域１３及び第２不純物領域１５のうち一つは、ドレインＤ、残りの一つはソースＳとして用いられる。
【００４４】
ゲート構造体２０は、電荷トラップ層２３を備える。基板１１と電荷トラップ層２３との間には、トンネル絶縁膜２１が設けられている。このトンネル絶縁膜２１は、第１不純物領域１３及び第２不純物領域１５と接触するように、基板１１上に形成される。電荷トラップ層２３上には、ブロッキング絶縁膜２５が形成され、ブロッキング絶縁膜２５上にゲート電極２７が形成される。基板１１上に、トンネル絶縁膜２１、電荷トラップ層２３、ブロッキング絶縁膜２５及びゲート電極２７の順序に積層される。
【００４５】
トンネル絶縁膜２１は、単層構造で、例えばＳｉＯ２を用いて形成できる。また、トンネル絶縁膜２１は、相異なるエネルギーバンドギャップを持つ物質を用いて複数層構造で形成されてもよい。このような複数層構造からなるトンネル絶縁膜を持つメモリ素子については、本出願人により提案された大韓民国特許出願２００５−１１１０４６号に開示されているので、これを参照することとし、ここでは、これについてのさらに詳細な説明は省略する。
【００４６】
ブロッキング絶縁膜２５は、単一層または多層構造で形成できる。ブロッキング絶縁膜２５を単一構造で形成する場合、このブロッキング絶縁膜２５はＳｉＯ２で形成されるか、トンネル絶縁膜２１より高い誘電率を持つ物質であるｈｉｇｈ−ｋ物質、例えば、Ｓｉ３Ｎ４、Ａｌ２Ｏ３、ＨｆＯ２、Ｔａ２Ｏ５またはＺｒＯ２で形成されてもよい。
【００４７】
ブロッキング絶縁膜２５を複数層構造で形成する場合、ブロッキング絶縁膜２５は、ＳｉＯ２のような通常用いられる絶縁物質からなる絶縁層と、トンネル絶縁膜２１より高い誘電率を持つ物質で形成された高誘電体層とを備えて、二層またはそれ以上で構成されてもよい。
【００４８】
ブロッキング絶縁膜２５をこのように単層または高誘電体層を有する多層構造で形成することについては、本出願人により提案された大韓民国特許出願２００５−１０８１２６号に開示されているので、これを参照することとし、ここでは、これについてのさらに詳細な説明は省略する。
【００４９】
図１は、トンネル絶縁膜２１及びブロッキング絶縁膜２５それぞれが、単層構造で形成された場合を例示的に示す。
【００５０】
ゲート電極２７は、金属膜で形成できる。例えば、ゲート電極２７は、アルミニウム（Ａｌ）で形成でき、それ以外にも、通常的に半導体メモリ素子のゲート電極２７として使われるＲｕ、ＴａＮ金属またはＮｉＳｉなどのシリサイド（ｓｉｌｉｃｉｄｅ）物質で形成してもよい。
【００５１】
本発明による電荷トラップ型メモリ素子１０において、電荷トラップ層２３は、電荷トラップ性の良好なナノ粒子２３ａと絶縁性ナノ粒子２３ｂの複合体からなる。
【００５２】
この電荷トラップ層２３は、電荷トラップ性の良好なナノ粒子２３ａ溶液と絶縁性ナノ粒子２３ｂ溶液との複合体溶液を固形化させて形成できる。この時、電荷トラップ性の良好なナノ粒子２３ａ及び絶縁性ナノ粒子２３ｂは、それぞれ有機溶媒を使用する液相合成を通じて互いに混ざりあうことが可能な界面活性剤でキャッピングして形成されることが望ましい。すなわち、電荷トラップ性の良好なナノ粒子２３ａ及び絶縁性ナノ粒子２３ｂは、それぞれ有機溶媒を使用する液相合成を通じて互いに混ざりあうことが可能な界面活性剤によって、覆われることが望ましい。
【００５３】
電荷トラップ性の良好なナノ粒子２３ａ（以下、必要に応じてナノ粒子２３ａと略記する。）は、例えば、（１）Ｐｔ、Ｐｄ、Ｎｉ、Ｒｕ、Ｃｏ、Ｃｒ、Ｍｏ、Ｗ、Ｍｎ、Ｆｅ、Ｒｕ、Ｏｓ、Ｐｈ、Ｉｒ、Ｔａ、Ａｕ、Ａｇを含むグループのなかから選択されたいずれか一つあるいは二種以上の合金からなる金属ナノ粒子、（２）Ｓｉ、Ｇｅを含む単一元素化合物、及びＳｉＣ、ＳｉＧｅを含む二元素化合物を含むグループのなかから選択されたＩＶ族半導体からなるナノ粒子、（３）ＣｄＳｅ、ＣｄＴｅ、ＺｎＳ、ＺｎＳｅ、ＺｎＴｅ、ＺｎＯ、ＨｇＳ、ＨｇＳｅ、ＨｇＴｅの二元素化合物、ＣｄＳｅＳ、ＣｄＳｅＴｅ、ＣｄＳＴｅ、ＺｎＳｅＳ、ＺｎＳｅＴｅ、ＺｎＳＴｅ、ＨｇＳｅＳ、ＨｇＳｅＴｅ、ＨｇＳＴｅ、ＣｄＺｎＳ、ＣｄＺｎＳｅ、ＣｄＺｎＴｅ、ＣｄＨｇＳ、ＣｄＨｇＳｅ、ＣｄＨｇＴｅ、ＨｇＺｎＳ、ＨｇＺｎＳｅの三元素化合物、及びＨｇＺｎＴｅ、ＣｄＺｎＳｅＳ、ＣｄＺｎＳｅＴｅ、ＣｄＺｎＳＴｅ、ＣｄＨｇＳｅＳ、ＣｄＨｇＳｅＴｅ、ＣｄＨｇＳＴｅ、ＨｇＺｎＳｅＳ、ＨｇＺｎＳｅＴｅ、ＨｇＺｎＳＴｅの四元素化合物を含むグループのなかから選択されたＩＩ−ＶＩ族化合物半導体ナノ粒子、（４）ＧａＮ、ＧａＰ、ＧａＡｓ、ＧａＳｂ、ＡｌＮ、ＡｌＰ、ＡｌＡｓ、ＡｌＳｂ、ＩｎＮ、ＩｎＰ、ＩｎＡｓ、ＩｎＳｂの二元素化合物、ＧａＮＰ、ＧａＮＡｓ、ＧａＮＳｂ、ＧａＰＡｓ、ＧａＰＳｂ、ＡｌＮＰ、ＡｌＮＡｓ、ＡｌＮＳｂ、ＡｌＰＡｓ、ＡｌＰＳｂ、ＩｎＮＰ、ＩｎＮＡｓ、ＩｎＮＳｂ、ＩｎＰＡｓ、ＩｎＰＳｂ、ＧａＡｌＮＰの三元素化合物、及びＧａＡｌＮＡｓ、ＧａＡｌＮＳｂ、ＧａＡｌＰＡｓ、ＧａＡｌＰＳｂ、ＧａＩｎＮＰ、ＧａＩｎＮＡｓ、ＧａＩｎＮＳｂ、ＧａＩｎＰＡｓ、ＧａＩｎＰＳｂ、ＩｎＡｌＮＰ、ＩｎＡｌＮＡｓ、ＩｎＡｌＮＳｂ、ＩｎＡｌＰＡｓ、ＩｎＡｌＰＳｂの四元素化合物を含むグループのなかから選択されたＩＩＩ−Ｖ族化合物半導体ナノ粒子、（５）ＳｎＳ、ＳｎＳｅ、ＳｎＴｅ、ＰｂＳ、ＰｂＳｅ、ＰｂＴｅの二元素化合物、ＳｎＳｅＳ、ＳｎＳｅＴｅ、ＳｎＳＴｅ、ＰｂＳｅＳ、ＰｂＳｅＴｅ、ＰｂＳＴｅ、ＳｎＰｂＳ、ＳｎＰｂＳｅ、ＳｎＰｂＴｅの三元素化合物、及びＳｎＰｂＳＳｅ、ＳｎＰｂＳｅＴｅ、ＳｎＰｂＳＴｅの四元素化合物を含むグループのうち選択されたＩＶ−ＶＩ族化合物半導体ナノ粒子などがあり、このうち一つあるいは二種以上を選択して使用できる。
【００５４】
上記の二元素化合物、三元素化合物または四元素化合物は、均一な濃度で粒子内に存在するか、濃度分布が部分的に異なる状態に分けられて同一粒子内に存在でき、したがって、合金、コア−シェル、多層シェル構造がいずれも可能である。このようなナノ粒子２３ａは大きい仕事関数を持っており、電極から伝えられた電子を、安定的に保存することができる。
【００５５】
絶縁性ナノ粒子２３ｂは、電荷トラップ性の良好なナノ粒子２３ａ間の距離を確保可能にして、漏れ電流が増大するか、電荷トラップ性の良好なナノ粒子同士で集まる現象を防止する機能を行うナノ粒子であって、ＺｎＯ、ＺｒＯ２、ＳｉＯ２、ＳｎＯ２、ＴｉＯ２、ＨｆＯ２、ＢａＴｉＯ３、ＣｅＯ２、Ａｌ２Ｏ３、Ｔａ２Ｏ５、Ｉｎ２Ｏ３を含む酸化物ナノ粒子、シリコン窒化物、シリコンオキシナイトライドのような窒化物ナノ粒子、Ｃ（ｃａｒｂｏｎ、ｄｉａｍｏｎｄ）、ＩＩ−Ｖ族、ＩＩＩ−Ｖ族化合物半導体物質粒子を含むグループのうち選択されたいずれか一つあるいは二種以上からなりうる。メモリ特性のために、絶縁性ナノ粒子２３ｂは、電荷トラップ性の良好なナノ粒子２３ａよりエネルギーバンドギャップの大きいものを選択することが望ましい。このとき、同種のナノ粒子として、電荷トラップ性の良好なナノ粒子２３ａと絶縁性ナノ粒子２３ｂとを共に使用する場合には、仕事関数の低い方が電荷をトラップする役割を行う。
【００５６】
電荷トラップ層２３を構成するナノ粒子２３ａと絶縁性ナノ粒子２３ｂとの複合体のうち、ナノ粒子２３ａが、トンネル絶縁膜２１を通過する電荷を保存するトラップサイトの役割を行う。
【００５７】
ここで、ナノ粒子２３ａは、大きい仕事関数を持っていて電極から伝えられた電子を安定的に保存することができるので、メモリ素子の電荷トラップ物質に適している。また、ナノ粒子２３ａが金属ナノ粒子である場合に伝導性が高いので、金属ナノ粒子２３ａで電極を形成してもよく、粒径がナノサイズに小さくなるにつれて、粒子の体積に比べて表面に多く露出された活性電子を利用して触媒として使用してもよい。
【００５８】
ここで、絶縁性ナノ粒子２３ｂは、誘電率の大きさによって絶縁体、半導体または金属特性を表し、光励起により電子及び正孔を生成して電流を発生するか、再び発光するなどの多様な特性を表すことができる。例えば、ＳｉＯ２の場合、絶縁体として、または低誘電率を持つｌｏｗ−ｋ誘電体物質（ｌｏｗ−ｋ  ｄｉｅｌｅｃｔｒｉｃ  ｍａｔｅｒｉａｌ）として応用でき、ＺｎＯ、ＴｉＯ２、ＣｄＳｅ、ＣｄＳ、ＣｄＴｅ、ＺｎＳ、ＰｂＳ、ＩｎＰなどの場合、光励起されて電流を生成するか、または伝達する物質として光触媒やソーラーセルに応用でき、ＨｆＯ２、ＺｒＯ２、Ｓｉ３Ｎ４の場合、高い誘電率を持っていて、ｈｉｇｈ−ｋ物質として使用され、ＩＴＯ（Ｉｎｄｉｕｍ  Ｔｉｎ  Ｏｘｉｄｅ）、ＦＴＯ（Ｆｌｕｏｒｉｎｅ  ｄｏｐｅｄ  Ｔｉｎ  Ｏｘｉｄｅ）などは電極としても使用されることができる。
【００５９】
本発明において、上記のナノ粒子２３ａ及び絶縁性ナノ粒子２３ｂは、界面活性剤でキャッピングして形成されるので、比較的簡単な液相工程で非常に均一な大きさ分布を持つように合成でき、合成条件によって大きさ調節が可能である。
【００６０】
したがって、液相工程で合成されたナノ粒子２３ａ及び絶縁性ナノ粒子２３ｂを上記のような多様な応用分野に使用すれば、大きさと大きさ分布、表面の条件、薄膜の密度などを調節しやすく、特に、有機溶媒で比較的高い温度で合成されるために結晶性が良くて安定化していて凝集が抑制されるので、ナノ粒子の濃度を高めることができ、これにより素子への適用時に水分による汚染を防止できる長所がある。
【００６１】
また、ナノ粒子２３ａ及び絶縁性ナノ粒子２３ｂの溶液を混合して使用すれば、簡単に２種類以上の特性を同時に活用できる素子を製造することができ、他の種類のナノ粒子の比率を所望の素子の特性に合せて容易に変化させることもできる。
【００６２】
上記のように有機溶媒上で合成された均一な大きさのナノ粒子２３ａ及び絶縁性ナノ粒子２３ｂを適切な割合で混合し、これを固形化して得られる複合体は、ナノ粒子２３ａ及び絶縁性ナノ粒子２３ｂの固有な特性をいずれも表す。
【００６３】
本発明で提示するナノ粒子２３ａ及び絶縁性ナノ粒子２３ｂの複合体は、製造が簡単であり、ナノ粒子２３ａと絶縁性ナノ粒子２３ｂとの比率調節が容易であり、粒径及び分布を調節できる等、様々な長所を持っている。
【００６４】
このような本発明で提示するナノ粒子２３ａ及び絶縁性ナノ粒子２３ｂの複合体は、多様な分野に応用できる。
【００６５】
例えば、大きい仕事関数を持って電荷保存能力の良いＰｔ、Ｐｄ、Ａｕ、Ｓｉなどのナノ粒子と、高い誘電率を持つＨｆＯ２、ＺｒＯ２、Ｓｉ３Ｎ４などの絶縁性ナノ粒子とを混合した複合体を電荷トラップ型メモリ素子に応用すれば、絶縁性ナノ粒子間に存在する電荷トラップ性の良好なナノ粒子により保存された電荷が容易に漏れないように設計した電荷トラップ型メモリ素子を実現できる。また、電荷をトラップするナノ粒子のみを素子に使用した時に現れうる、素子工程時にこのナノ粒子が互いに集まって素子の性能が落ちる現象を防止することができる。また、添加する絶縁性ナノ粒子の比率を変えることによって、電荷をトラップするナノ粒子間の距離及び密度を容易に調節できる。
【００６６】
さらに他の例で、Ｐｔ、Ｐｄ、Ａｕ、Ｓｉなどの電荷トラップ性の良好なナノ粒子と光、すなわち、光子とにより電子と正孔とを望ましく生成するＺｎＯ、ＴｉＯ２、ＣｄＳｅ、ＣｄＳ、ＣｄＴｅ、ＺｎＳ、ＰｂＳ、ＩｎＰなどの絶縁性ナノ粒子を混合した複合体をメモリ素子に応用すれば、絶縁性ナノ粒子が光子により生成した電子を他のナノ粒子に保存する光子誘導電荷トラップ型メモリ素子１０を製作できる。
【００６７】
したがって、本発明による電荷トラップ型メモリ素子１０は、電荷トラップ層２３の形成に使われたナノ粒子２３ａ及び絶縁性ナノ粒子２３ｂの物質によって、通常的な意味の電荷トラップ型メモリ素子または光子誘導電荷トラップ型メモリ素子になりうる。本発明による電荷トラップ型メモリ素子１０は、この２種の概念の電荷トラップ型メモリ素子をいずれも含む。
【００６８】
一方、本発明で提示したナノ粒子２３ａと絶縁性ナノ粒子２３ｂとの複合体において、ナノ粒子２３ａが、伝導性が良くて電子をよく伝達するＣｕ、Ａｇ、Ａｕ、Ｐｔなどからなり、絶縁性ナノ粒子２３ｂが、光を受けて電子と正孔とを望ましく生成するＺｎＯ、ＴｉＯ２、ＣｄＳｅ、ＣｄＳ、ＣｄＴｅ、ＺｎＳ、ＰｂＳ、ＩｎＰなどからなる場合、絶縁性ナノ粒子で生成された電子は、伝導性の良いナノ粒子２３ａにより容易に電極に移動する。したがって、このような移動現象を利用してソーラーセルなどを具現してもよい。すなわち、本発明で提示したナノ粒子の複合体を利用してソーラーセルを製造してもよい。
【００６９】
図１では、電荷トラップ層２３が電荷トラップ性の良好なナノ粒子２３ａ及び絶縁性ナノ粒子２３ｂが単層で配列された単層構造の例を示す。
【００７０】
この代りに、図２のように、電荷トラップ層２３’は、電荷トラップ性の良好なナノ粒子２３ａ及び絶縁性ナノ粒子２３ｂが複層で配列された複層構造に形成されてもよい。図２は、本発明の他の実施形態による電荷トラップ型メモリ素子１０’を概略的に示すものであって、本発明の他の実施形態による電荷トラップ型メモリ素子１０’は、基板１１と、この基板１１上に形成されたゲート構造体２０’とを備える。本発明の他の実施形態による電荷トラップ型メモリ素子１０’は、ゲート構造体２０’の電荷トラップ層２３’がナノ粒子２３ａ及び絶縁性ナノ粒子２３ｂが複層で配列された点を除いては、本発明の一実施形態による電荷トラップ型メモリ素子１０と実質的に同一である。
【００７１】
以下では、電荷トラップ性の良好なナノ粒子２３ａと絶縁性ナノ粒子２３ｂとの複合体溶液の形成、及びこの複合体溶液を利用して本発明による電荷トラップ型メモリ素子１０、１０’の電荷トラップ層２３、２３’の形成について説明する。
【００７２】
図３は、電荷トラップ性の良好なナノ粒子２３ａ及び絶縁性ナノ粒子２３ｂの複合体溶液を製造して、これを図１でのトンネル絶縁膜２１上に塗布してナノ粒子２３ａ及び絶縁性ナノ粒子２３ｂの複合体からなる電荷トラップ層２３、２３’を形成する過程を示す。
【００７３】
図３を参照すれば、本発明で提示するナノ粒子２３ａと絶縁性ナノ粒子２３ｂとの複合体を製造するために、まず、有機溶媒を使用する液相合成を通じて互いに混ざりうる界面活性剤でキャッピングして製造されたナノ粒子溶液３０及びナノ粒子溶液４０を準備する（Ｉ）。この二つの溶液３０、４０を使用して所望の大きさと分布、密度を持つ均一な複合体溶液５０を製造し（ＩＩ）、この複合体溶液５０をトンネル絶縁膜２１上に塗布する（ＩＩＩ、ＩＶ）。
【００７４】
この時、二つの溶液を混合して複合体溶液を製造する前に複合する過程で集まる現象を防止するために、溶液に過剰存在しうる界面活性剤を、洗浄工程を経て除去することが望ましい。また、反応時に添加した前駆体が残っていて電荷トラップ性の良好なナノ粒子や絶縁性ナノ粒子に損傷をもたらす場合、この前駆体を完全に除去するための処理を行った後、再び洗浄工程を経て二つの溶液を混合して使用することが望ましい。
【００７５】
この時、ナノ粒子を覆い包む界面活性剤としては、末端にＣＯＯＨ基を持つ炭素数６〜２２のアルカンまたはアルケン、末端にＰＯＯＨ基を持つ炭素数６〜２２のアルカンまたはアルケン、末端にＳＯＯＨ基を持つ炭素数６〜２２のアルカンまたはアルケン、及び末端にＮＨ２基を持つ炭素数６〜２２のアルカンまたはアルケンなどがある。
【００７６】
具体的には、オレイン酸、ステアリン酸、パルミチン酸、へキシルホスホン酸、ｎ−オクチルホスホン酸、テトラデシルホスホン酸、オクタデシルホスホン酸、ｎ−オクチルアミン、ヘキサデシルアミンを例として挙げることができる。
【００７７】
ナノ粒子を取り囲んでいる界面活性剤の性質が相異なって同じ溶媒内での混合が困難である場合、追加的に界面活性剤を置換する過程を経た後に混合できる。
【００７８】
複合体溶液５０の塗布は、スピンコーティング、ディップコーティング、ドロップキャスティング及びセルフアセンブリ方式のうちいずれか一つの方式を使用して行なわれてもよい。
【００７９】
複合体溶液５０の塗布は、ナノ粒子２３ａとナノ粒子２３ｂとからなる層が、図３の（ＩＩＩ）のように単層からなる電荷トラップ層２３で形成されるように行なわれるか、図３の（ＩＶ）のように複層からなる電荷トラップ層２３’で形成されるように行なわれる。
【００８０】
図３の（ＩＩＩ）のように、ナノ粒子２３ａとナノ粒子２３ｂとの配列が単層からなる電荷トラップ層２３を形成すれば、本発明の一実施形態による電荷トラップ型メモリ素子１０が得られる。図３の（ＩＶ）のように、ナノ粒子２３ａとナノ粒子２３ｂとの配列が複層からなる電荷トラップ層２３’を形成すれば、本発明の他の実施形態による電荷トラップ型メモリ素子１０’が得られる。
【００８１】
上記のように、トンネル絶縁膜２１に塗布された複合体溶液５０を固形化すれば、電荷トラップ性の良好なナノ粒子２３ａと絶縁性ナノ粒子２３ｂとの複合体で電荷トラップ層２３、２３’が形成される。
【００８２】
図１及び図２に図示された構造を持つ本発明による電荷トラップ型メモリ素子１０、１０’のゲート構造体２０、２０’を製造する過程は、次の通りである。
【００８３】
まず、電荷トラップ層２３、２３’の形成前に、基板１１上にトンネル絶縁膜２１を形成する。その後、上記のような方法で、電荷トラップ層２３、２３’を形成する。電荷トラップ層２３、２３’を形成した後、この電荷トラップ層２３、２３’上にブロッキング絶縁膜２５を形成し、その上にゲート電極２７を形成する。
【００８４】
基板１１には、トンネル絶縁膜２１と接触するように、第１不純物領域１３及び第２不純物領域１５をさらに形成できる。
【実施例】
【００８５】
以下では、本発明で提示する電荷トラップ性の良好なナノ粒子及び絶縁性ナノ粒子複合体溶液の製造についての具体的な一実施形態、及びこれより製造された複合体溶液を利用して、電荷トラップ型メモリ素子を製造する具体的な一実施形態を説明する。以下の具体的な実施形態を通じて本発明をより詳細に説明するが、下記の実施形態は説明の目的のためのものであり、本発明を制限しようとするものではない。
【００８６】
（実施例１）
まず、Ｐｄナノ粒子とＺｒＯ２ナノ粒子との複合体溶液の製造についての具体的な一実施形態を説明すれば、次の通りである。
【００８７】
（Ｐｄナノ粒子の製造）
１ｍＬ  ＴＯＰ、９ｍＬ  オレイルアミン、Ｐｄアセチルアセトネート０．１ｇを同時に還流コンデンサーが設置された１２５ｍｌフラスコに入れて、攪拌しつつ反応温度を徐々に２６０℃に上げ、２６０℃で約３０分間反応させた。反応が終結すれば、反応混合物の温度を最大限速く落とし、非溶媒であるエタノールを付加して遠心分離を実施した。
【００８８】
遠心分離された沈殿を除外した溶液の上澄み液は捨てて、沈殿をクロロホルムに約１質量％溶液になるように分散させた。このように製造されたＰｄナノ粒子の電子顕微鏡写真が図４に示されている。
【００８９】
（ＺｒＯ２ナノ粒子の製造）
１．４ｍＬのオレイン酸、１０ｍＬのトリオクチルアミン、１ｍＬのオレイルアミン、０．６ｇの塩化ジルコニウムを同時に還流コンデンサーが設置された１２５ｍｌフラスコに入れて、攪拌しつつ反応温度を徐々に３２０℃に上げ、３２０℃で約１時間反応させた。反応が終結すれば、反応混合物の温度を最大限速く落とし、非溶媒であるエタノールを付加して遠心分離を実施した。
【００９０】
遠心分離された沈殿を除外した溶液の上澄み液は捨てて、沈殿をクロロホルムに約１質量％溶液になるように分散させた。このように製造されたＺｒＯ２ナノ粒子の電子顕微鏡写真が図５に示されている。
【００９１】
（複合体溶液の製造）
二つの溶液を混合して複合体溶液を製造する前に、複合する過程で集まる現象を防止するために、溶液に過剰存在しうる界面活性剤を数回の洗浄工程を経て除去した。
【００９２】
特に、ＺｒＯ２ナノ粒子の溶液には、余分な界面活性剤と塩化化合物とが多く残っていて、Ｐｄナノ粒子に損傷をもたらす恐れがあるので、アセトン−クロロホルム溶液で少なくとも二回以上洗浄した。
【００９３】
０．５質量％Ｐｄナノ粒子クロロホルム溶液１ｍＬと、０．５質量％ＺｒＯ２ナノ粒子クロロホルム溶液２ｍＬと、を混合して製造した複合体溶液を、シリコンウェーハ上に２０００ｒｐｍでコーティングした時、図６のように単層からなるＰｄナノ粒子とＺｒＯ２ナノ粒子との複合体が製造できた。
【００９４】
（実施例２）
１質量％Ｐｄナノ粒子クロロホルム溶液１ｍＬと、１質量％ＺｒＯ２ナノ粒子クロロホルム溶液３ｍＬとを混合して製造した複合体溶液を、シリコンウェーハ上に１５００ｒｐｍでコーティングした時、図７のように複層からなるＰｄナノ粒子とＺｒＯ２ナノ粒子との複合体を製造できた。
【００９５】
上記のように製造されたＰｄナノ粒子とＺｒＯ２ナノ粒子との複合体を利用して、電荷トラップ型メモリ素子を製造する具体的な一実施形態を説明すれば、次の通りである。
【００９６】
（電荷トラップ型メモリ素子の製造）
実施例１で０．５質量％Ｐｄナノ粒子クロロホルム溶液１ｍＬと、０．５質量％ＺｒＯ２ナノ粒子クロロホルム溶液２ｍＬとを混合して製造した複合体溶液を、５ｎｍのＳｉＯ２がトンネル酸化膜に熱的蒸着されたｐ型シリコン基板上に、２０００ｒｐｍでスピンコーティングすることで、Ｐｄナノ粒子とＺｒＯ２ナノ粒子との複合体を形成した。その後、その上にＨｆＯ２を原子層蒸着（Ａｔｏｍｉｃ  Ｌａｙｅｒ  Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ：ＡＬＤ）で３０ｎｍ蒸着した。ゲート金属としては、Ａｌを電子ビーム蒸発で３００ｎｍ蒸着した。このように製造されたメモリ素子のプログラム−消去特性と電荷トラップ特性の測定結果が図８及び図９にそれぞれ示されている。
【００９７】
本発明による電荷トラップ型メモリ素子のプログラム／消去特性及び電荷リテンション特性を、図８及び図９を参照して説明すれば次の通りである。
【００９８】
図８及び図９は、それぞれ本発明の実施例１による電荷トラップ型メモリ素子１０のプログラム／消去特性及び電荷リテンション特性を示すグラフである。
【００９９】
図８及び図９の結果を得るために、本発明による電荷トラップ型メモリ素子１０のサンプルは次のように形成した。
【０１００】
ｐ型基板１１に、５ｎｍ厚さのトンネル絶縁膜２１、例えば、トンネル酸化膜を形成する。このトンネル絶縁膜２１は、シリコン熱酸化方式で形成される。このトンネル絶縁膜２１上に、Ｐｄナノ粒子とＺｒＯ２ナノ粒子とが１：２の割合で含まれた複合体溶液を塗布して固形化させて、Ｐｄナノ粒子２３ａとＺｒＯ２ナノ粒子との複合体からなる電荷トラップ層２３を形成する。ここで、上記のＰｄナノ粒子は、電荷トラップ性の良好なナノ粒子２３ａであり、上記のＺｒＯ２ナノ粒子は、絶縁性ナノ粒子２３ｂである。
【０１０１】
この電荷トラップ層２３上に、ブロッキング絶縁膜２５、すなわち、制御酸化膜を３０ｎｍ厚さに形成する。ブロッキング絶縁膜２５は、ＨｆＯ２をＡＬＤ方法により蒸着する。ゲート電極２７は、ブロッキング絶縁膜２５上にＡｌを電子ビーム蒸発蒸着方式で３００ｎｍ厚さに蒸着して形成される。
【０１０２】
図８では、上記のサンプルに対するプログラム／消去時に、パルス電圧バイアスの維持時間（ｓｅｃ）によるフラットバンド電圧（Ｖ）の変化が分かる。図８の結果は、１８Ｖのポジティブパルス電圧バイアスでプログラムし、−１８Ｖのネガティブパルス電圧バイアスで消去して得られる。
【０１０３】
図９は、上記サンプルに対する経時的なリテンション特性を示すグラフである。図９から分かるように、経時的にプログラム状態及び消去状態に対するフラットバンド電圧（Ｖｆｂ）の変動がほとんど発生しないことが分かる。図９を参照すれば、１０年（１０ｙｒ）間のプログラム状態に対するフラットバンド電圧変動（ΔＶｆｂ）は約０．７Ｖであり、消去状態に対するフラットバンド電圧変動（ΔＶｆｂ）は０．１Ｖより小さい。
【０１０４】
図９から、本実施例による電荷トラップ型メモリ素子１０は、良好な正孔リテンション特性を持つことを確認することができる。
【０１０５】
本発明で提示した電荷トラップ性の良好なナノ粒子２３ａ及び絶縁性ナノ粒子２３ｂの複合体が、電荷トラップ型メモリ素子１０、１０’の電荷トラップ層２３、２３’の形成に使われることについて具体的に説明及び図示したが、本発明で提示した複合体の適用分野が電荷トラップ型メモリ素子１０、１０’のみに限定されるものではなく、それ以外にも多様な素子、例えば、ソーラーセルに適用されてもよい。
【０１０６】
以上説明したように、本発明の電荷トラップ型メモリ素子によれば、電荷トラップ層は電荷トラップ性の良好なナノ粒子と絶縁性ナノ粒子との複合体からなる。この時、電荷トラップ層は、電荷トラップ性の良好なナノ粒子と絶縁性ナノ粒子との複合体溶液を固形化させて形成される。電荷トラップ性の良好なナノ粒子と絶縁性ナノ粒子とは、それぞれ有機溶媒を使用する液相合成を通じて互いに混ざりうる界面活性剤でキャッピングして形成される。
【０１０７】
したがって、電荷トラップ性の良好なナノ粒子が絶縁性ナノ粒子の間に存在するので、既存の電荷トラップ性の良好なナノ粒子のみを使用してメモリを形成する場合に問題になった金属ナノ粒子が互いに集まる現象が生じない。
【０１０８】
また、本発明の電荷トラップ型メモリ素子によれば、電荷トラップ性の良好なナノ粒子が絶縁性ナノ粒子の複合体からなる電荷トラップ層を備えることにより、優秀なリテンション特性を持つことができる。
【０１０９】
以上、添付図面を参照しながら本発明の好適な実施形態について説明したが、本発明はかかる例に限定されないことは言うまでもない。当業者であれば、特許請求の範囲に記載された範疇内において、各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、それらについても当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。
【産業上の利用可能性】
【０１１０】
本発明のナノ粒子の複合体を利用した電荷トラップ型メモリ素子及びその製造方法は、例えば、メモリ分野以外にもソーラーセルなどに好適に用いられる。
【図面の簡単な説明】
【０１１１】
【図１】本発明の実施形態による電荷トラップ型メモリ素子を概略的に示す図面である。
【図２】本発明の実施形態による電荷トラップ型メモリ素子を概略的に示す図面である。
【図３】電子をトラップできるナノ粒子及び絶縁性ナノ粒子の複合体溶液を製造して、これを図１でのトンネル絶縁膜上に塗布してナノ粒子の複合体からなる電荷トラップ層を形成する過程を示す図面である。
【図４】本発明で用いられたＰｄナノ粒子の電子顕微鏡写真である。
【図５】本発明で用いられたＺｒＯ２ナノ粒子の電子顕微鏡写真である。
【図６】単層で形成されたＰｄナノ粒子とＺｒＯ２ナノ粒子との複合体薄膜の断面電子顕微鏡写真である。
【図７】複層で形成されたＰｄナノ粒子とＺｒＯ２ナノ粒子との複合体薄膜の断面電子顕微鏡写真である。
【図８】本発明の実施例による電荷トラップ型メモリ素子のプログラム／消去特性を示すグラフである。
【図９】本発明の実施例による電荷トラップ型メモリ素子の電荷リテンション特性を示すグラフである。
【符号の説明】
【０１１２】
１０    電荷トラップ型メモリ素子
１１    基板
１３    第１不純物領域
１５    第２不純物領域
２０    ゲート構造体
２１    トンネル絶縁膜
２３    電荷トラップ層
２３ａ、２３ｂ    ナノ粒子
２５    ブロッキング絶縁膜
２７    ゲート電極
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図８】
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【図９】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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